X-59: Το αθόρυβο υπερηχητικό τζετ που θέλει να αλλάξει τους κανόνες του ουρανού

Η ανατολή του ηλίου στη Νότια Καλιφόρνια έχει γίνει το σκηνικό για ένα από τα πιο εντυπωσιακά ορόσημα στην πρόσφατη αεροπορία: το Πρώτη πτήση του X-59, του αθόρυβου υπερηχητικού αεροσκάφους της NASA και της Lockheed MartinΜε επιμήκη σιλουέτα και εξαιρετικά λεπτή μύτη, αυτό το πειραματικό πρωτότυπο απογειώθηκε για πρώτη φορά με έναν πολύ συγκεκριμένο στόχο: για να αποδείξει ότι είναι δυνατόν να πετάξουμε με ταχύτητα μεγαλύτερη από την ταχύτητα του ήχου χωρίς τον θόρυβο που ιστορικά συνοδεύει αυτόν τον τύπο αεροσκάφους.

Αυτή η αρχική πτήση, που διήρκεσε λίγο περισσότερο από μία ώρα, επιβεβαίωσε ότι Η δομή του αεροσκάφους, τα ενσωματωμένα συστήματα και τα χειριστήρια λειτουργούν όπως αναμενόταν.Για την αμερικανική διαστημική υπηρεσία, το X-59 δεν είναι απλώς ένα φανταχτερό αεροσκάφος, αλλά το κεντρικό στοιχείο μιας αποστολής που, αν όλα πάνε καλά, θα μπορούσε να αλλάξει τους κανονισμούς για τις υπερηχητικές πτήσεις πάνω από κατοικημένες περιοχές στις Ηνωμένες Πολιτείες, την Ευρώπη και τον υπόλοιπο κόσμο.

Ένα διαφορετικό είδος τζετ: αντίο στην ηχητική έκρηξη

Από τα μέσα του 20ού αιώνα, το κύριο εμπόδιο για τις εμπορικές υπερηχητικές πτήσεις ήταν η έκρηξη ή ηχητική έκρηξη που συμβαίνει όταν σπάσει το φράγμα ήχουΑυτή η έκρηξη, που προκαλείται από τη συγχώνευση κρουστικών κυμάτων γύρω από το αεροσκάφος, δεν είναι απλώς ένας ενοχλητικός θόρυβος: μπορεί να προκαλέσει έντονες δονήσεις, να κάνει τα παράθυρα να τρίζουν και να δημιουργεί κάθε είδους παράπονα στο έδαφος, σε σημείο που να προκαλεί... Ρητές απαγορεύσεις υπερηχητικών πτήσεων πάνω από την ξηρά σε χώρες όπως οι Ηνωμένες Πολιτείες.

Το Concorde, ένα σύμβολο της πολιτικής αεροπορίας του 20ού αιώνα, ήταν το πιο ξεκάθαρο παράδειγμα αυτών των περιορισμών. Πετούσε με ιλιγγιώδεις ταχύτητες μεταξύ Ευρώπης και Αμερικής, αλλά Μπορούσε να εκμεταλλευτεί τις υπερηχητικές του ικανότητες μόνο πάνω από τον ωκεανό.μακριά από τις πόλεις. Αυτός ο περιορισμός, σε συνδυασμό με το κόστος και τα λειτουργικά προβλήματα, οδήγησε τελικά στην απόσυρσή του από την υπηρεσία το 2003, αφήνοντας ένα κενό στις μεταφορές υψηλής ταχύτητας.

Το X-59 δημιουργήθηκε ακριβώς για να αντιμετωπίσει αυτό το πρόβλημα. Η NASA και η Lockheed Martin έχουν σχεδιάσει ένα αεροσκάφη σχεδιασμένα από την αρχή για μειώνουν δραστικά την ακουστική επίδραση της υπερηχητικής πτήσηςΗ ιδέα δεν είναι τόσο να πας πιο γρήγορα από οποιονδήποτε άλλον, αλλά να επιτευχθεί κατά το σπάσιμο του φράγματος του ήχου, αντί για μια έκρηξη συγκρίσιμη με μια έκρηξη, στην ξηρά γίνεται μόνο αντιληπτό ένα θαμπό χτύπημα ή ένα «απαλό χτύπημα», όπως περιγράφεται από την ίδια την εταιρεία.

Εξ ου και το εσωτερικό ψευδώνυμο για την τεχνολογία που ενσωματώνεται στη συσκευή: ήσυχο υπερηχητικό, είτε υπερηχητικός σιωπηλόςΕάν αυτή η προσέγγιση λειτουργήσει, οι αρχές θα μπορούσαν να αναθεωρήσουν τους κανόνες που εδώ και δεκαετίες απαγορεύουν τις εμπορικές πτήσεις υψηλής ταχύτητας πάνω από πυκνοκατοικημένες περιοχές, συμπεριλαμβανομένων μεγάλων τμημάτων της Ευρώπης.

Ακραίος σχεδιασμός για την τιθάσευση των κρουστικών κυμάτων

Για να επιτύχουν αυτό το εξαιρετικά ελεγχόμενο ακουστικό αποτέλεσμα, οι μηχανικοί επέλεξαν ένα πολύ ασυνήθιστο σχέδιοΤο X-59 έχει μήκος περίπου 30 μέτρα, αλλά έχει ένα άνοιγμα φτερών μόλις 8,9 μέτρων και μια μακριά, λεπτή και μυτερή άτρακτοΜοιάζει περισσότερο με αεροδυναμικό μολύβι παρά με ένα τυπικό επιβατικό αεροπλάνο. Αυτή η γεωμετρία δεν είναι απλώς μια αισθητική ιδιοτροπία: κάθε εκατοστό της δομής έχει υπολογιστεί για να διαμορφώνει τη συμπεριφορά των κρουστικών κυμάτων.

El εξαιρετικά μακρύ και αιχμηρό ρύγχος Είναι υπεύθυνο για την «προετοιμασία» του αέρα πολύ πριν φτάσει στην υπόλοιπη άτρακτο, διαιρώντας και κλιμακώνοντας τα κρουστικά κύματα αντί να τους επιτρέπει να συγχωνευθούν σε ένα ενιαίο ισχυρό μέτωπο κύματος. λεπτά φτερά και λεπτές επιφάνειες ελέγχου Συμβάλλουν επίσης στη σταδιακή κατανομή των διαταραχών, έτσι ώστε ο ήχος που φτάνει στο έδαφος να μοιάζει περισσότερο με υπόκωφο χτύπημα παρά με έκρηξη.

Μια άλλη εντυπωσιακή πτυχή είναι ότι το X-59 δεν είναι ένα αεροσκάφος που δημιουργήθηκε εξ ολοκλήρου από την αρχή. Η Lockheed Martin έχει αποφασίσει να επωφεληθούν από εξαρτήματα που έχουν ήδη δοκιμαστεί σε μαχητικά αεροσκάφη όπως τα F-16 και F-15Αυτό περιλαμβάνει, για παράδειγμα, την ενσωμάτωση ενός συστήματος προσγείωσης από το F-16 και συστημάτων υποστήριξης ζωής από υπάρχουσες στρατιωτικές πλατφόρμες. Ο συνδυασμός δοκιμασμένων εξαρτημάτων με νέες τεχνολογίες μειώνει τους κινδύνους και επιτρέπει την εστίαση των προσπαθειών στην πραγματικά καινοτόμο πτυχή: τον έλεγχο του υπερηχητικού θορύβου.

Σύμφωνα με τα στοιχεία που παρέχονται από το ίδιο το πρόγραμμα, Η σχεδιαστική ταχύτητα πλεύσης του X-59 είναι Mach 1,4., που ισοδυναμεί με περίπου 1.580 χιλιόμετρα την ώρα, σε υψόμετρο περίπου 16.700 μέτρων (περίπου 55.000 ποδιών). Αν και το Η πρώτη πτήση πραγματοποιήθηκε με υποηχητική ταχύτητα, περίπου 370 χλμ./ώρα και σε υψόμετρο περίπου 3,5 χιλιομέτρων.Ο στόχος της δοκιμαστικής εκστρατείας είναι η σταδιακή επέκταση του πεδίου εφαρμογής μέχρι να επιτευχθούν αυτά τα στοιχεία.

Ένα ιπτάμενο εργαστήριο για να αλλάξει τους κανόνες

Παρά την φουτουριστική του εμφάνιση, Το X-59 δεν προορίζεται για μεταφορά επιβατών, ούτε αποτελεί πρωτότυπο εμπορικού αεροσκάφους.Η NASA το παρουσιάζει σαφώς ως μια πειραματική πλατφόρμα σχεδιασμένη να συλλέγει δεδομένα, τόσο τεχνικά όσο και κοινωνικά, που θα συμβάλουν στην αλλαγή των κανονιστικών ρυθμίσεων σε διεθνή κλίμακα.

Το έργο ενσωματώνεται στο Η αποστολή Quest της NASAΤο έργο στοχεύει να καταδείξει ότι η αθόρυβη υπερηχητική πτήση είναι βιώσιμη και, με βάση αυτό, να παράσχει πληροφορίες στις αεροναυτικές αρχές στις Ηνωμένες Πολιτείες, την Ευρώπη και άλλες χώρες, ώστε να μπορέσουν να μελετήσουν μια αναθεώρηση των ισχυόντων κανονισμών. Ο οργανισμός επιμένει ότι το X-59 είναι ένα εργαλείο για να ανοίξει ο δρόμος για μελλοντικά εμπορικά σχέδιαδεν είναι προϊόν έτοιμο προς πώληση.

Τα επόμενα χρόνια, το σχέδιο περιλαμβάνει Πάρτε το X-59 για να πετάξετε πάνω από διαφορετικές κοινότητεςτόσο σε σχετικά απομονωμένες περιοχές όσο και σε πιο πυκνοκατοικημένες περιοχές, πάντα με τις συνήθεις προφυλάξεις για ένα πρόγραμμα δοκιμών αυτού του τύπου. Στόχος θα είναι η καταγραφή του πραγματικού επιπέδου θορύβου στο έδαφος και, πάνω απ' όλα, για να αξιολογηθεί πώς οι άνθρωποι αντιλαμβάνονται αυτό το νέο είδος «ηχητικής έκρηξης» εξασθενημένος.

Αυτή η φάση των πτήσεων με υπερπληθυσμό θεωρείται κρίσιμη, επειδή τα δεδομένα που θα ληφθούν θα αποσταλούν στην Ομοσπονδιακή Υπηρεσία Αεροπορίας των ΗΠΑ (FAA) και σε διεθνείς οργανισμούς όπως ο ICAO, οι οποίοι έχουν επιρροή. η σύνταξη κανονισμών που επηρεάζουν και τον ευρωπαϊκό εναέριο χώροΕάν τα στοιχεία δείχνουν ότι ο αντίκτυπος του θορύβου είναι χαμηλός και αποδεκτός, Αυτό θα άνοιγε την πόρτα για μια μελλοντική ενημέρωση των ισχυόντων ορίων..

Αξίζει να σημειωθεί ότι η αποστολή έχει υποστεί αρκετές προσαρμογές στο χρονοδιάγραμμα. Η NASA έχει αναγνωρίσει ότι ανιχνευμένες βλάβες σε πλεονάζοντα συστήματα και απροσδόκητη συμπεριφορά σε κρίσιμα στοιχεία Επέβαλαν σε καθυστέρηση την πρώτη πτήση, η οποία αρχικά είχε προγραμματιστεί νωρίτερα. Ωστόσο, ο οργανισμός ερμηνεύει αυτά τα εμπόδια ως εγγύηση: ο εντοπισμός τους στο έδαφος τους επέτρεψε να Βελτιώστε τον σχεδιασμό και αυξήστε το περιθώριο ασφαλείας στο πλαίσιο της προετοιμασίας για τις δοκιμές αέρος.

Η πρώτη πτήση: 67 λεπτά που σηματοδοτούν ένα σημείο καμπής

Το X-59 απογειώθηκε την αυγή από τις εγκαταστάσεις του Skunk Works στο Πάλμντεϊλ (Καλιφόρνια)Το τμήμα της Lockheed Martin είναι γνωστό για την ανάπτυξη προηγμένων έργων με υψηλό βαθμό εμπιστευτικότητας. Κατά τη διάρκεια αυτής της πρώτης πτήσης, το αεροσκάφος συνοδευόταν από ένα ερευνητικό αεροσκάφος Boeing F/A-18 της NASA, υπεύθυνος για την παρατήρηση της συμπεριφοράς τους, τη βιντεοσκόπησή τους και την παροχή υποστήριξης ασφαλείας.

Ο πιλότος δοκιμών της NASA ήταν στα χειριστήρια Νιλς Λάρσοντο οποίο ολοκλήρωσε μια πτήση περίπου 67 λεπτών. Σε αυτή την αρχική φάση, οι μηχανικοί επέλεξαν να είναι πολύ συντηρητικοί: Το αεροσκάφος διατήρησε υποηχητική ταχύτητα, με το σύστημα προσγείωσης σε έκταση. καθ' όλη τη διάρκεια του ταξιδιού σε σχετικά χαμηλό υψόμετρο, με βασικό στόχο την επαλήθευση της κανονικής ανταπόκρισης των συστημάτων ελέγχου.

Κατά τη διάρκεια του ταξιδιού, το X-59 Πέταξε πάνω από την περιοχή μεταξύ Πάλμντεϊλ και της περιοχής ΈντουαρντςΤελικά, θα εξαρτηθεί λειτουργικά από το Ερευνητικό Κέντρο Άρμστρονγκ της NASA, επίσης στην Καλιφόρνια. Αυτή η εγκατάσταση θα αποτελέσει τον πυρήνα των επόμενων δοκιμαστικών εκστρατειών, οι οποίες σταδιακά θα αυξηθούν σε πολυπλοκότητα: πρώτον, ο χειρισμός θα δοκιμαστεί υπό διαφορετικά καθεστώτα πτήσης και αργότερα, ο στόχος θα είναι η επίτευξη... Η ταχύτητα σχεδιασμού είναι 1,4 Mach στα 55.000 πόδια περίπου..

Αν και οι υπερηχητικές του δυνατότητες δεν έχουν ακόμη αξιοποιηθεί, η NASA πιστεύει ότι Αυτή η πρώτη πτήση αποτελεί ένα αποφασιστικό βήμα προς ένα μέλλον όπου οι πτήσεις υψηλής ταχύτητας θα είναι και πάλι συνηθισμένες, αλλά χωρίς τον θόρυβο που κάποτε επηρέαζε τη ζωή όσων ζούσαν κάτω από τις διαδρομές πτήσης του Concorde.

Οι εκπρόσωποι της Lockheed Martin έχουν τονίσει ότι το X-59 είναι ένα παράδειγμα του είδους της καινοτομίας που η αεροδιαστημική βιομηχανία στοχεύει να προωθήσειΟ John Clark, αντιπρόεδρος και γενικός διευθυντής της Skunk Works, δήλωσε ότι η σιωπηλή υπερηχητική αποστολή θα έχει «διαρκή και μεταμορφωτική» επίδραση στους ανθρώπους σε όλο τον κόσμο. ανοίγει η δυνατότητα ταχύτερων αεροπορικών μεταφορών συμβατό με τις χερσαίες κοινότητες.

Με το X-59 πλέον στον αέρα και μια σειρά από δοκιμές μπροστά, η αεροπορία κάνει ένα σταθερό βήμα προς ένα στάδιο στο οποίο... Η εκ νέου θραύση του φράγματος του ήχου δεν θα μπορούσε πλέον να είναι συνώνυμη με τον θόρυβο και τις διαταραχές.Αυτό που σήμερα αποτελεί ένα πειραματικό πρωτότυπο στον ουρανό πάνω από την Καλιφόρνια μπορεί να επηρεάσει τον τρόπο με τον οποίο σχεδιάζονται και ρυθμίζονται τα αεροπλάνα σε λίγα χρόνια. Συνδέστε την Ευρώπη, την Αμερική και τον υπόλοιπο κόσμο σε εποχές που όχι πολύ καιρό πριν έμοιαζαν με επιστημονική φαντασία..